镁合金在汽车制造业的应用
略论铝合金和镁合金在汽车工业中的应用
略论铝合金和镁合金在汽车工业中的应用近年来，汽车工业大量应用铝合金和镁合金作为其产品的结构材料，以满足自身发展的需要。
20世纪80年代以来，在国际上，汽车结构变化的主要方向是提高使用经济性，而降低燃油消耗、实现轻量化是现代汽车最显著的特征。
因为汽车轻量化的结果会缓和能源需求的紧张状况，减轻环境污染，降低生产综合费用。
作为轻金属，将逐渐增大在汽车工业方面的开发应用，完全符合汽车工业自身当前的发展趋势。
1.铝合金在汽车工业生产中的应用及发展1.1 汽车铝合金铸件的应用国际上，用铝合金代替铸铁制造汽车零件的历史可以追溯到20世纪40年代。
欧洲的汽车生产厂家，例如意大利菲亚特汽车公司研究出用铝代替铸铁制造进气歧管和气缸盖后，因其具有很多优点而开始少量生产。
同时，金属型铸造工艺用于汽车工业产品生产的优点也逐步表现出来。
50年代，澳大利亚引进了英国Alumasc公司的低压铸造技术，用于汽车铝铸件生产。
联邦德国Kartl Schrmiolt公司对低压铸造技术作了进一步改进，用于生产结构复杂的零件，包括戴姆勒-本茨汽车公司的镶嵌铸铁衬套的铝制动鼓。
美国通用汽车公司在Massena铸造厂大量生产Corvair Certainly轿车铝铸件如气缸盖、曲轴箱、发动机后盖及滤清器接头。
60年代以后，以汽车工业为产业支柱的工业国家，将电子、机械制造技术与汽车制造溶为一体，追求高效率的生产方式，因此压铸技术获得了较大发展，压铸工艺成为汽车工业扩大轻金属应用的主要生产手段之一。
同时，也确立了现代汽车（其中主要是轿车）广泛应用铝铸件来减轻自身质量的基础。
总的说来，国际上铝合金逐步应用于汽车工业产品的发展历程主要分为两个阶段：第一阶段应用的产品是气缸盖、进气管、活塞、离合器壳、变速器壳，以及镶嵌铁缸套的铝气缸体；第二阶段开发应用的零件与车辆的安全性能有关，如盘式制动器座、悬臂架、制动鼓、万向节叉以及汽车轮毂。
在国内，汽车用铝铸件始于20世纪30~40年代，主要是制造汽车备件，供当时为数不多的汽车使用，生产量小，生产条件以及工艺技术很差。
2024年镁合金轮毂市场发展现状
镁合金轮毂市场发展现状1. 引言镁合金轮毂作为一种重要的汽车零部件，具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，在汽车制造业得到了广泛应用。
本文旨在探讨当前镁合金轮毂市场的发展现状，分析市场规模、发展趋势和主要的影响因素。
2. 市场规模根据市场研究数据，镁合金轮毂市场在近几年保持了快速增长的势头。
目前全球镁合金轮毂市场规模已达到 X 亿美元，预计未来几年将继续保持较高的增长率。
3. 市场发展趋势3.1 技术升级随着汽车工业的发展，对轮毂产品的要求也在不断提高。
未来，镁合金轮毂市场将面临技术升级的需求，包括提高强度、减少重量、改善表面处理等方面。
这将推动镁合金轮毂市场进一步发展。
3.2 新能源汽车市场的崛起新能源汽车市场的迅速崛起也影响着镁合金轮毂市场的发展。
新能源汽车对轮毂的需求更为苛刻，要求轮毂具备更高的强度和更轻的重量。
因此，随着新能源汽车市场的扩大，镁合金轮毂市场也将迎来更大的发展机遇。
3.3 环保意识的增强近年来，环保意识逐渐提高，对于汽车的环保性能要求越来越高。
镁合金轮毂具有较低的碳排放量，逐渐成为环保理念推动下的首选。
因此，环保意识的增强也将促进镁合金轮毂市场的发展。
4. 市场竞争格局目前，镁合金轮毂市场竞争激烈，市场上存在许多厂家和品牌。
主要的竞争策略包括产品质量和性能的改进、价格的竞争以及品牌宣传和营销活动等。
在市场竞争格局中，部分知名品牌厂商占据主导地位，但也有一些中小企业通过技术创新和差异化经营取得了一定的竞争优势。
5. 市场挑战与机遇虽然镁合金轮毂市场前景广阔，但也面临一些挑战。
其中主要包括原材料价格波动、生产成本增加和竞争压力加大等。
然而，对于抓住市场机遇和应对市场挑战，企业可以通过技术创新、产品优化和市场定位等方式来提高竞争力，并取得更好的市场表现。
6. 总结镁合金轮毂市场作为汽车零部件市场的重要组成部分，具有广阔的发展前景。
在技术升级、新能源汽车市场崛起和环保意识增强的推动下，镁合金轮毂市场将保持快速增长。
汽车材料知识点总结
汽车材料知识点总结一、汽车金属材料1.1 钢材：汽车中使用的钢种类繁多，按其强度可分为普通钢、高强度钢和超高强度钢等。
其中，高强度钢能够减轻车身重量，提高汽车的燃油经济性和安全性。
1.2 铝合金：铝合金是轻量化的首选材料之一，汽车轻量化是当前汽车工程的一个重要发展方向，铝合金的应用将有效减轻汽车重量，提高燃油经济性。
1.3 镁合金：镁合金是轻量化材料的优秀代表，具有轻质、高比强度、耐热性等优点，适合用于汽车零部件的制造。
1.4 钛合金：钛合金具有优异的力学性能和耐腐蚀性能，适合用于高端汽车零部件的制造，如发动机零部件、制动系统零部件等。
二、汽车塑料材料2.1 聚丙烯(PP)：聚丙烯具有优异的抗冲击性和耐化学腐蚀性，广泛应用于汽车内饰件、外饰件等零部件。
2.2 聚碳酸酯(PC)：聚碳酸酯具有优良的透明度和耐冲击性，适用于汽车车灯、后视镜外壳等透明零部件。
2.3 聚酰胺(PA)：聚酰胺具有良好的机械性能和耐磨性，适用于汽车传动系统、悬挂系统等零部件。
2.4 聚苯乙烯(PS)：聚苯乙烯具有优良的加工性和表面光泽，适用于汽车内饰件、包装件等零部件。
三、汽车橡胶材料3.1 橡胶密封件：汽车密封件主要采用氟橡胶、丁腈橡胶等材料，用于汽车发动机密封、悬挂系统密封、车门密封等。
3.2 橡胶减振件：汽车减振件主要采用丁腈橡胶、天然橡胶等材料，用于汽车悬挂系统、发动机悬置系统等。
3.3 橡胶管件：汽车水管、油管、气管等管件主要采用氯丁橡胶、氢化丁腈橡胶等材料。
四、汽车玻璃材料4.1 强化玻璃：在汽车行业应用最广泛的是强化玻璃，主要用于安全玻璃、挡风玻璃、车窗等。
4.2 复合材料玻璃：如夹层玻璃，主要用于车身结构的玻璃零部件。
五、汽车复合材料5.1 碳纤维复合材料：碳纤维具有极高的比强度和模量，用于汽车车身结构、悬挂系统等。
5.2 玻璃纤维复合材料：玻璃纤维复合材料具有良好的冲击吸收能力和成形性，用于汽车外饰件、包围件等。
镁合金应用领域行业分析
镁合金应用领域行业分析镁合金作为一种重要的结构材料，具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点，被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备、机械工程等众多行业。
本文将从这些行业的角度分析镁合金的应用领域。
首先，航空航天是镁合金的主要应用领域之一。
由于镁合金具有优良的强度-重量比，使其成为航空航天领域中的理想材料。
航空器的结构材料需要具备轻质、高强度和耐腐蚀等特点，而镁合金正好符合这些要求。
目前，大型客机、军用飞机及卫星等航空器中镁合金的应用正在不断扩大，镁合金零部件的制造也取得了长足的发展。
其次，汽车制造也是镁合金的重要应用领域。
随着汽车工业的发展和环保意识的提高，轻量化成为汽车制造的一个重要趋势。
镁合金具有优良的轻质性能，可以降低汽车的自重，提高燃油效率。
同时，镁合金还具有较高的抗冲击性能和振动吸收性能，可以提高汽车的安全性能和乘坐舒适性。
近年来，镁合金在汽车底盘、发动机零部件以及车身结构等方面的应用越来越广泛。
另外，电子设备是另一个重要的镁合金应用领域。
电子设备需要材料具有优良的导电性和热传导性，同时还要求材料具有轻质、高强度等特点。
镁合金正好拥有这些特点，可以替代传统的铝合金和塑料材料，提升电子设备的整体性能。
目前，镁合金在电子设备中的应用主要集中在手机、平板电脑、笔记本电脑等便携式设备的外壳和外观部件上。
最后，机械工程也是镁合金的重要应用领域之一。
在一些对重量要求较高的机械设备中，镁合金具有明显的优势。
镁合金的轻质性能可以降低设备的整体重量，提高运输和搬运的效率。
此外，镁合金还具有良好的机械性能和耐腐蚀性能，可以提高设备的可靠性和使用寿命。
因此，镁合金在船舶、风电设备、建筑设备等机械工程领域的应用也有一定的潜力。
综上所述，镁合金在航空航天、汽车制造、电子设备和机械工程等多个行业中都有广泛的应用。
随着科技的进步和工艺的改进，镁合金的应用领域还将继续扩大。
相信在未来，镁合金将在更多的行业中发挥其独特的优势，为各个领域的发展带来新的机遇和挑战。
镁合金在汽车工业中的应用
镁合金在汽车工业中的应用【摘要】介绍了镁合金在汽车工业中应用的优势，综述了目前国内外镁合金在汽车工业中的应用现状。
镁合金在汽车工业中的应用既可以实现汽车的轻量化，又可以达到节能减排保护环境和资源的可持续发展。
【关键词】汽车；交通；镁合金；轻量化Abstract：This paper introduces the advantages of magnesium alloy application，and summarized the present situation of the application of magnesium alloy in automotive industry at home and abroad. The application of magnesium can achieve the lightweight of automotive，energy conservation and emissions reduction.Key words：Automotive；Traffic；Magnesium；Lightweigh据资料表明，去年北京空气污染天数为190天，占全年总天数的51.8%，超过一半。
其中的雾霾污染最为严重，汽车尾气的排放是导致雾霾的主要元凶。
因此，减少汽车的尾气排放，发展低碳经济变得刻不容缓。
作为当今世界工业化应用领域中最轻的金属工程材料，镁合金与其他金属材料相比，它拥有密度低、比强度和比刚度高的特点，被广泛应用在汽车、航空航天、国防军工等领域，并且也是实现汽车轻量化的首选材料。
1. 镁及镁合金的特点在室温条件下，纯镁的密度为 1.738g/cm3，其密度只有铝的67%，是铁的25%，是碱土金属族中最轻的金属工程材料。
以纯镁为基体，通过加入适量的锌、铝、钙、锂等金属元素开发一系列新型镁合金。
这些镁合金不仅保留了纯镁密度低、减震降噪性好、电磁屏蔽和抗阻尼性好等优点，还提高了其强度和硬度，满足了耐磨、耐蚀及阻燃等要求。
镁合金在汽车制造中的应用
镁合金在汽车制造中的应用随着汽车科技不断进步和人们对环保意识的不断增强，越来越多的汽车厂商开始使用镁合金来制造汽车部件。
镁合金相较于其他金属材料有更好的轻量化和强度性能，而且有利于解决汽车行业所面临的许多挑战。
本文将深入探讨镁合金在汽车制造中的应用。
一、优点1. 轻量化：镁合金是一种比铝合金更轻的材料，它的密度只有铝合金的2/3。
这意味着使用镁合金可以大幅减轻汽车的重量，从而提高燃油效率。
相比之下，使用钢材制造汽车部件不仅重量大，还会导致能源浪费和碳排放.2. 强度高：镁合金不仅非常轻，而且还有很高的强度。
这使得它成为制造各种汽车部件的优秀材料。
汽车制造商可以使用镁合金来制造底盘，减震器，引擎罩和车门等部件。
使用镁合金制造这些部件可以让汽车更加坚固和安全.3. 可回收性：镁合金是一种可回收材料，这意味着它可以进行多次回收和再利用。
这对于环保意识高涨的现代社会来说尤为重要。
使用镁合金部件的汽车不仅减少了车辆尾气的排放，还可以在车辆退役后进行回收和再利用。
二、应用1. 底盘：镁合金是制造底盘的理想材料之一。
底盘是汽车的支撑结构，使用镁合金制成的底盘可以减轻汽车的重量，提高车辆的操控性。
由于镁合金优异的耐疲劳性能，使用镁合金制造的底盘可以极大的提高汽车的耐久性。
2. 发动机罩：镁合金材料可以制造发动机罩，这样可以加速热量散发，提高发动机的散热性能。
这可以帮助防止发动机因为过热而受到损坏。
使用镁合金制造发动机罩可以减轻车辆重量，并减少燃料消耗.3. 车门：镁合金是制造轻量，但是坚固耐用车门的理想材料。
使用镁合金制造车门可以保证车辆在碰撞情况下的良好保护。
而且，车门使用镁合金制造的优势还在于保证车门在关闭时可以实现更加严密的状态。
三、挑战虽然镁合金有许多优秀的性能，但是它在汽车制造中仍面临许多挑战。
1. 价格昂贵：镁合金相对于其他汽车制造材料价格较高，这会提高汽车的成本。
这一问题可以通过提高镁合金的产量来逐渐解决。
浅谈镁合金的应用领域和社会价值
浅谈镁合金的应用领域和社会价值镁合金作为最轻的工程金属材料，被誉为“21世纪的绿色工程材料”，强度高、耐冲击、散热好、尺寸稳定和弹性模量大，承受冲击载荷能力比铝合金强。
镁合金的应用领域十分广泛，如交通运输、电子工业、军工等领域。
尤其在航空航天、轨道交通、电子产品、生物医用、自行车、建筑装饰等领域应用前景广阔，已经成为未来新型材料的发展方向之一。
镁合金应用领域航空航天从20世纪开始，镁合金就在航空航天领域得到应用。
镁合金可以大大改善飞行器的气体动力学性能并能明显减轻其结构重量，因此，许多部件用镁合金制作。
一般航空用镁合金主要是板材和挤压型材，少部分是铸件。
经过先进的加工技术处理过的镁合金，拥有着耐高温、耐腐蚀等超强属性，被广泛应用在飞机、发动机、导弹等关键部位的制作上。
随着镁合金生产技术的发展，性能会不断提高，应用范围也会不断扩大。
高速列车凭借着速度快、能耗低、环境舒适的设计特点，高铁在现代运输手段中占据着极其重要的位置。
为了保证这些方面特性的优化，列车轻量化是非常必要的技术，镁合金自然担起了这份重任。
目前，法国、日本、中国等多个国家的高铁，已经在大量使用镁合金制作零部件，成为了高速列车轻量化的关键材料。
汽车零件镁合金已被发达国家广泛用于汽车仪表板、座椅支架、变速箱壳体、方向操纵系统部件、发动机罩盖、车门、发动机缸体、框架等零部件上。
用镁合金制造汽车零部件，可以显著减轻车重，降低油耗，减少尾气排放量，提高零部件的集成度，提高汽车设计的灵活性等。
通常汽车自重每减轻10%，燃油效率可提高5.5%，废气排放相应减少。
随着技术的发展，镁合金在汽车领域的应用范围会更广。
电子产品镁合金具有优异的薄壁铸造性能，其压铸件的壁厚可达0.6~1.0mm，并保持一定的强度、刚度和抗撞能力，这非常有利于产品超薄、超轻和微型化的要求。
另外，镁合金还具有防震、抗磨损及可屏蔽电磁波的特殊功能。
三星新推出的Notebook 9（2018）系列笔记本电脑中使用镁合金，以后也将用于三星旗下的手机、可穿戴设备，将使这些设备更轻、更坚固。
镁合金材料在汽车领域应用PPT课件
镁合金、铝合金、铸铁、低合金钢切削同样零件消耗的功率比值为：1：1.8：3.5：6.3。 • 2．镁合金电磁屏蔽性能和导热性均较好，适合于作发出电磁干扰的电子产品的壳、罩，
尤其是紧靠人体的手机。镁合金与铝、铜等有色金属一样具有非火花性，适合做矿山设 备和粉粒操作设备。镁合金表面具有非粘附性，适合于做在冰、雪、沙尘中运动的产品。 镁合金有较好的耐磨性，适宜做缠绕滑动设备。
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三菱镁合金车身
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镁合金在汽车领域上的应用
• 目前,镁合金在汽车上的应用零部件可归纳为2类。 • (1)壳体类。如离合器壳体、阀盖、仪表板、变速箱体、曲轴箱、
发动机前盖、气缸盖、空调机外壳等。
仪表盘
引擎盖
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• 2)支架类。如方向盘、转向支架、刹车支架、座椅框架、 车镜支架、分配支架等。
原先所用材料 铝合金
钢材 铝合金 钢板冲压后焊接
铝合金 铝合金
65
30 40
相对减轻(％) 45
15 25
23
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• 镁合金正在从一般结构铸造件向着高性能轻合金结构框架、精 密复杂应用条件的方向发展，正在由军工向着民用不断推广， 同时加工技术向数控化、高速化、自动化技术方向发展，向材 料制备与构件成形同时制造的方向发展；制造技术向信息化、 数字化及设计一制造一体化方向发展。我国镁合金制造技术正 处在一个新的变革时代，它将为新一代工业与民用设备的研制 提供更先进的材料与制造技术。
• 镁合金与铝合金、钢、铁相比具有较低的弹性模量，在同样受力条件下，可消耗 更大的变形功，具有降噪、减振功能，可承受较大的冲击震动负荷。主要取代铸 铁、铝合金、塑料和钢制冲压焊装组合件，多以压铸件为主。
镁合金在汽车上的应用现状
镁合金在汽车上的应用现状
随着汽车行业的不断发展，镁合金作为一种轻量化材料，已经越来越受到汽车制造商的关注，广泛应用于汽车结构中。
目前，镁合金主要应用于汽车发动机、变速箱、底盘、车身、内饰等方面。
在发动机方面，镁合金可以用于发动机缸盖、进气歧管和油底壳等部件的制造，能够有效的减轻发动机重量、提高动力性和燃油经济性。
在变速箱方面，镁合金可以用于变速箱壳体、油泵和离合器等零部件的制造，同样能够减轻重量、提高动力性和燃油经济性。
在车身结构方面，镁合金可以用于车身门、车身壳体、车身框架等部件的制造，能够显著降低车身重量、提高强度和刚度，并且具有优良的振动和噪音控制效果。
在内饰方面，镁合金可以用于制造座椅结构、方向盘、仪表盘等部件，能够有效减轻车内重量、提高驾驶舒适性和安全性。
总的来说，镁合金作为一种轻量化材料，具有重量轻、强度高、可塑性好、耐腐蚀等优点，已经成为汽车行业的重要材料之一，未来在汽车结构中的应用前景广阔。
- 1 -。
镁合金在汽车制造领域的应用及发展
砂铸 、焊接和机加 工等 领域 进行研究 。 三 应用 实例 以汽车变 速器箱体以及 曲轴箱体镁合金的应用为例 。
１ 在汽车变速 器箱 体方面 ，主要以新 型高强度镁合金替 ．
代铝 合金为主要方式 实现箱体减重 。例 如对Ｍｇ ８ ｎ 合 Ａ１Ｚ ｌ
金 ，Ｚ Ｆ Ｆ ｆ ｄ ｒｃ ｓ ａ ｎ Ａ Ｇ Ｋ． ｕ ． ｔ ． ｅ ｉｈ ｎ ｆｅ Ｄ ａ ｂ Ｊ Ｆ ｏｎ Ｓ ｔ ｌ
标 上 ，证实 了镁合 金变速箱体工业应 用的可行性 。为 了简化
工艺 的原 因，该试验选 择 了轿车用 的一 个手 动换档的５ 档变 速 器箱体 。为一个 形状 复杂的双联箱体 。它用铝制成重量为
８ｌ ｇ １ｋ ，用 镁 为 ５ ３ ｇ 该 试 验 采 用 了 与 Ａ１ｉ Ｃ ３ Ｕ 压铸 ｌｋ 。 Ｓ９ ｕ ￣ 同
复杂 、质量较大 ，成为镁合金铸造技术在汽车方面应用的重 要方 向，并具有 巨大的经济潜力 。因此 ，在汽车工业科技竞 争 日趋激烈的今天 ，加 速我国以镁为代表的轻质材料及其铸 造技术在汽车制造领域的应用具有十分重要的意义 。 同时我们也应当看到 ，镁合金在汽车上的应用也受到 了 诸 多限制 ，其中资金支持 、技术人 员、生产成本成为 了当前 主要的三大瓶颈 。１ 汽车工业用镁的研究开发和市场应用缺 ．
性 能 达 到 最 佳 状 态 。 此 外 ，用 Ｍｇ 代 Ａｌ 大 量 采 用 还 取 决 取 的
少有财政实力的赞助商。镁合金 目前还不是汽车的主要金属
材料 ，和铝 、钢及塑料相比有很大差距 ，镁合金在汽车上 的 用量仅 占到汽车总重量的０ ４ ．％，造成这种状况 的原 因之一是 缺少有财政实力的赞助商的支持２ 汽车工业缺少从事镁合金 ． 汽车部件研发经验的工程师。３ 全球镁价持续走高 ，汽车用 ． 镁合金部件成本上涨 ，对汽车工业用镁产生 巨大影响 。镁合 金汽车部件成本的提高 ，再加上后续加工成本的稍许提高 ， 产生对汽车工业用镁的不利影响 ，汽车制造商会转而采用其 他替代材料 。 二 科研 发展趋势
镁合金的应用领域
镁合金的应用领域一、引言镁合金是一种轻质、高强度的金属材料，具有优异的物理和化学性能，因此在许多领域得到广泛应用。
本文将介绍镁合金的应用领域。
二、汽车工业1. 车身结构：镁合金在汽车制造中被广泛应用于车身结构，如车门、引擎盖等。
它们具有轻质、高强度和优异的耐腐蚀性能，可以减少汽车重量，提高燃油效率。
2. 发动机部件：镁合金还可以用于制造发动机部件，如气缸盖、曲轴箱等。
与传统材料相比，它们具有更好的导热性和降低振动噪音的效果。
3. 制动系统：由于其良好的导热性和耐高温性能，镁合金还可以用于制造制动系统组件，如刹车卡钳。
三、航空航天工业1. 航空发动机：由于其轻质和高强度特性，镁合金被广泛应用于航空发动机中。
它们可以减少飞机重量，提高燃油效率。
2. 航空航天结构：镁合金还可以用于制造航空航天结构，如机身和机翼。
它们具有较高的比强度和刚度，能够提高飞机的性能。
四、电子工业1. 手持设备：镁合金被广泛应用于手持设备，如笔记本电脑、平板电脑等。
由于其轻质和高强度特性，可以减少设备重量，提高便携性。
2. 通讯设备：镁合金还可以用于制造通讯设备，如手机壳、摄像头等。
它们具有良好的耐磨性和抗腐蚀性能。
五、医疗器械1. 骨科植入物：镁合金可以用于制造骨科植入物，如钢板、钉子等。
由于其生物相容性好，可以减少并发症的发生。
2. 口腔种植体：镁合金还可以用于制造口腔种植体。
与传统材料相比，它们具有更好的生物相容性和耐腐蚀性能。
六、其他领域1. 运动器材：镁合金被广泛应用于运动器材，如自行车、高尔夫球杆等。
由于其轻质和高强度特性，可以提高运动员的表现。
2. 军事工业：镁合金还可以用于制造军事装备，如坦克、导弹等。
它们具有较高的比强度和刚度，能够提高装备性能。
七、结论综上所述，镁合金在许多领域都得到了广泛应用，如汽车工业、航空航天工业、电子工业、医疗器械等。
随着科技的不断发展，相信镁合金的应用领域还会不断扩大。
镁合金在汽车制造业的应用
然 而 ，在 美 国汽 车 制造 商 生 Ｇ ｒ ｅ ｇ Ｐ ａ ｔ ｚ ｅ ｒ 指出 ， 镁 合 金 零 部 件
供 更 好 的缓 冲 阻 尼 和 耐 冲 击 性 ： 表 １ 平 均 每 辆 轻 型 车所 用 材 料 净 重量 的变 化 趋 势 （ 单位 ： 磅） 与塑料相 比， 镁具 有 更 高 的 强 度 材 料 类 别 ２ ０ ０ ８笠 ２ Ｏ １ ０年 ２ ０ １ ２年 ２ Ｏ １ ５年 ２ ０ ２ ５芷
镁的应用前景展望 ： 北 美 汽 车 业
一
件由３ ０个 部 分构 成 的钢 制 仪 于 企 业 的竞 争 本质 ，它们 会 更 多 国 际 镁 协 会 执 行 副 总 裁
对 镁 的战 略 构想 ” 中指 出 ， 与铝 相 表 盘 横 梁 需 要 ３ ０套 工 装 ，而 铸 地 使 用价 格 比较 低 廉 的材 料 。 ” 比， 镁具 有 更高 的 比强度 、 延 展性 镁件 横 梁 只 需要 ６套 工 装。 和抗 冲击 性 ； 与钢 相 比 ， 镁 可 以提
（ ３ ） 由于 镁铸 件 可 能 比 同样 信 息 则 没 有 变 化 。 ” Ｃ ｏ ｌ ｅ博 士 曾
举 。 作 为 一 种 最 轻 的结 构 金 属 ， 的钢 制零 件 更 廉 价 （ 尤其 当年 产 在 福 特 汽 车 公 司从 事研 究 工 作 ， 镁 比钢 轻 ７ ５ ％ ， 比铝 轻 ３ ３ ％ 左 量 小 于 ２ 重量 工 程 ” 的 ０万 件 时 ） ， 因 此 可 以 降 并 供 职于 一 个称 为 “
量 至 关重 要 。 为 了达 到 这 一 目的 ，
起振 动 ） ， 从 而可 将 汽 车噪 声 减至 之前 写 的 ，因此我 认 为 ， １ ２磅 的
用镁 合 金 未制 造 合适 的汽车 零 部 最 小 。
镁锂合金应用场景
镁锂合金应用场景镁锂合金是一种重要的金属材料，在各个领域都有广泛的应用场景。
本文将从航空航天、汽车工业、电子设备和医疗器械等方面介绍镁锂合金的应用。
镁锂合金在航空航天领域有着重要的应用。
由于镁锂合金具有高比强度、高比刚度和良好的抗腐蚀性能，因此被广泛应用于飞机结构材料中。
镁锂合金制造的飞机零部件能够减轻飞机的重量，提高飞机的燃油效率和载荷能力，同时也增加了飞机的安全性能。
此外，镁锂合金还可以用于制造航天器的结构材料，提高航天器的载荷能力和抗腐蚀性能，为航天事业的发展做出了重要贡献。
在汽车工业中，镁锂合金也有着广泛的应用。
由于镁锂合金具有轻质、高强度和良好的成形性能，被用作汽车制造中的重要材料。
镁锂合金可以用于制造汽车车架、发动机罩、车门、车顶等部件，可以显著减轻汽车的重量，提高汽车的燃油效率和行驶性能。
此外，镁锂合金还可以用于汽车零部件的制造，如变速箱壳体、悬挂系统等，提高汽车的可靠性和安全性能。
在电子设备领域，镁锂合金也有着重要的应用。
由于镁锂合金具有优异的导电性能和热导率，被广泛应用于电子设备的散热材料。
镁锂合金可以用于制造电脑、手机、平板电脑等设备的散热器，有效地提高设备的散热效果，保持设备的正常运行。
此外，镁锂合金还可以用于制造电池壳体，提高电池的安全性能和使用寿命。
在医疗器械领域，镁锂合金也有着重要的应用。
由于镁锂合金具有良好的生物相容性和生物可降解性，被广泛应用于医疗器械的制造。
镁锂合金可以用于制造骨板、骨钉、植入物等医疗器械，可以在人体内发挥治疗作用，并在一定时间后自行降解，避免二次手术取出。
此外，镁锂合金还可以用于制造医疗器械的外壳和连接件，提高医疗器械的可靠性和安全性能。
镁锂合金在航空航天、汽车工业、电子设备和医疗器械等领域都有着广泛的应用场景。
随着科技的不断发展和进步，镁锂合金的应用前景将会更加广阔，为各个领域的发展做出更大的贡献。
汽车镁合金的应用
汽车镁合金的应用
随着社会的进步和科技的发展，汽车已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
目前，汽车的种类也越来越多，而其中一个重要的元素就是镁合金。
那么，汽车镁合金的应用有哪些呢？下面就让我们一起来了解一下。
一、优点
1.轻质化
镁合金是轻质金属材料之一，其比重为1.7-1.9g/cm³，仅为钢的1/4，铝的2/3，是理想的轻质结构材料。
2.强度高
镁合金具有良好的强度和刚性，其比铝合金还要高10%左右。
3.导热性好
镁合金的导热性比铝合金高，有助于散热。
4.耐蚀性好
镁合金对氧化、腐蚀等有较好的耐蚀性。
二、应用
1.发动机
由于镁合金具有优秀的导热性和良好的强度，因此可用于汽车发动机的散热器、进气歧管等部件上，提高发动机的效率和寿命。
2.底盘
镁合金是轻质材料，使用在汽车底盘上，既可以减少车身重量，提高车辆性能，又能有效降低油耗。
3.车门及车顶等零部件
镁合金轻质、高强度的特点又使其成为汽车车门、车顶等零部件的优选材料。
相比之下，传统的钢材和铝材车门、车顶更重且对油耗的负担更大。
4.铸件
镁合金加工成铸件后，可用于各种汽车零部件上，起到减轻车身重量、提高车辆性能、降低用能耗、绿色环保等多种效果。
总之，汽车镁合金的应用具有非常广泛的前景，有助于实现汽车的轻量化、高效化。
目前，随着汽车工业的快速发展，镁合金在汽车生产中的应用也越来越广泛，未来也将会有更多的汽车零部件采用镁合金来生产。
镁合金的应用于发展前景（3）
镁合金的应用于发展前景（3）镁合金的应用于发展前景上述添加的合金元素是由原予半径比镁大或比镁小的元素构成，而且合金元素问的混合焓比与作为溶剂原子镁的混合焓具有更大的负值。
上述研究结果有助于今后高强、耐热镁合金的开发。
三．制造技术的开发1．熔融、铸造用阻燃气体压铸是一种可一体化成形薄壁复杂零件的低成本加工方法，适用于汽车、两轮车等的零部件制造。
以前，镁合金熔融、压铸用的阻燃气体采用的是地球暖化系数高达22200的SF。
气体，但最近开发出了很多替代气体。
其中包括曰本开发的阻燃效果好、使用方便、地球暖化系数仅为9的OHFC-1234ze气体。
日本已有10家以上的镁合金公司采用这种气体。
从而减少了镁合金熔融、铸造工艺对环境的影响。
2．连铸技术为扩大变形镁合金的应用范围，需要建立稳定的优质原料供应体系。
因此，必须开发镁合金的连续铸造技术。
最近已经可以像铝合金那样，利用绝热铸模的半连续铸造技术，开发出表面质量优异的镁合金坯料和板坯。
3．加工技术随着镁合金半连续铸造技术的确立，确保质量稳定的挤压技术也在逐步形成。
镁合金挤压材在挤压方向进行拉伸和压缩时，不同方向由材料结构导致的变形机理的差异，使材料强度，特别是屈服强度呈现各向异性。
今后希望能够确立使各向异性得到改善的最佳挤压条件。
另外，由于半连续铸造使材料的组织得到细化，使得铸件可不经过挤压而直接用伺服压力机进行锻造。
锻造初始阶段加工速度比较低，促进动态再结晶，然后再进行高速锻造，这样可生产出形状复杂的锻件，并获得良好的机械性能。
随着镁合金轧制技术的提高，现在己可生产质量稳定的薄板及50Bm左右的箔材。
四．应用新动向l_压铸件的应用镁合金压铸件已应用于汽车零部件，包括方向盘、薄板车架、仪表盘及有耐热性能要求的油盘、传动箱等。
但目前主要用于高级车，今后随着成本降低有望被普通汽车采用。
已有的铝合金超高真空压铸技术最近应用于镁合金的压铸，批量生产出了两轮车用后车架。
镁合金在汽车零部件上应用
镁合金在汽车零部件上应用镁合金材料是当今最轻的工程结构材料，采用镁合金制造汽车特别是新能源电动车零部件可取得明显的节能减排效果，现在工业发达国家都尽量多地采用轻质材料制造汽车零部件。
镁合金材料在零部件开发之中的应用优势大致有以下四点：其一，镁合金材料质量密度较小，将其应用于新能源汽车开发之中，能够显著减轻质量；其二，镁合金材料具备优异的减震性，能够承受较大的冲击以及振动，较之铝、钢等材料性能更为突出，对于维系汽车运行的稳定性效果好；其三，比强度、比刚度良好。
对比钢、铝合金而言，在相同质量条件下，镁合金的比刚度、比强度都更高一些；其四，镁合金材料可回收利用。
镁合金材料的提取以再生资源为主，能够实现回收利用。
此外，镁的熔点相对较低，回收利用所消耗的能源也相对较少。
特斯拉汽车公司在临港的工厂今年的产量可超过1000辆。
特斯拉汽车是一类新能源电动车，在确保安全与乘坐舒适的条件下，其自身质量当然是越轻越好了。
在充电相等的情况下，较轻的车身续航里程可远一些。
当前除了在设计方面多加改进外，尽量多地用轻质材料制造零部件，是减轻车辆净重的最佳措施。
铝和镁是最可取的轻质材料，铝的密度为2.70 g／cm3，而镁的密度只有1.74 g／cm3，镁的减重效果比铝的更大，镁及镁合金成了制造特斯拉电动汽车的最佳材料之一。
采用镁合金制造电动车的优点可归纳为：显著减轻车的净重、降低电耗、减少温室气体排放；提高零部件集成度，降低零部件加工制造和装配费用；设计灵活性大，采用成形性能好的镁合金可以提高车的抗震性及抗撞性；改善车的刚度；提高废旧零部件回收率；改善车的安全性能和可操作性能。
汽车每减重10％，可以节省约5.6％的燃料，相应地可降低温室气体排放。
镁合金是制造汽车、摩托车等交通运输装备的上乘材料，不仅能降低车的净质量、减少能耗、提高整车加速和制动性能，而且能显著降低行驶震动和噪声，提高驾驶和乘坐舒适性。
镁合金在汽车中的应用以压铸件与铸件为主，特别是压铸件，当前75％以上的压铸件用于汽车与摩托车制造业。
镁合金焊接技术与汽车制造业的发展
随着镁合金工业重要性的 日 益凸显， 研究和开发各种镁合金加工工艺有
着重要的经济价值， 镁合金焊接技术的发展不仅影响着汽车工业， 还关系到 其他高附加值镁合金产品的成套生产。
＝，镁合金的焊接技术
镁合金的铸造和塑性变形等零部件的制造都离不开焊接， 铸件缺陷的修 补也离不开焊接。与铝合金相比， 镁合金在焊接时更易形成疏松、热脆性较 大的氧化膜及夹渣 ，其焊接工艺更为复杂。
汽车作为耗油大户，其节能与否已直接影响到我国整体的能源消耗水平 ，
用镁合金做零部件对汽车工业有着强大的吸引力。
目前，欧洲正在使用和研制的镁合金汽车零部件有 ６ ０多种 ，单车用
镁合金９３—２ ， ｇ ． ０ ｋ ｌ北美正在使用和研制的镁合金汽车零部件已有 １ 多 ３ ０ ０
种， 是世界上汽车用镁合金量最大的地区 。目 ， 前 世界各大汽车公司都已经
合，所得到的组织相当于锻造组织，不同于电弧焊和电
程中易引起较大的焊接应力变形和焊接裂纹。
（）镁 易与一些合金元素 （ Ｃ 、Ａ１ ｉ ）形 ５ 如 ｕ 、Ｎ 等
阻焊的铸态组织，几乎可得到与母材等强度接头 ，为镁 合金的大面积应用提供了新的途径。
至于镁合金的其他焊接方法，如点焊 、缝焊 、对 焊及钎焊等，Ｅ前这些领域的研究还 比较少 ， ｔ 但是随 着镁合金的广泛使用 ，各种焊接方法都会不断 发展、 完善
把采用镁合金零部件的多少作为衡量其汽车产品技术是否领先的标志，福特
０ 胃 巾｝匾目峭片 — 惜附 厶百 伽明 丰 塔弭 啊 － 搔 觉 粜
汽车公司计划在今后２年内将每辆汽车的镁合金用量提高到１３ 中国是全 ０ １ 。 世界镁资源最丰富的国家， 应用镁及镁合金， 无疑是中国汽车产业可持续发展
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镁合金在汽车制造业的应用点击上方「材料科学与工程」快速关注材料类综合、全面、专业的微信平台为了提高汽车的燃油效率和降低其废气排放，减轻汽车的重量至关重要。
为了达到这一目的，用镁合金来制造合适的汽车零部件似乎是一种显而易见的明智之举。
作为一种最轻的结构金属，镁比钢轻75％，比铝轻33％左右。
美国汽车研究理事会的一个社团组织“美国汽车材料合作伙伴”在其研究报告“2020年镁的应用前景展望：北美汽车业对镁的战略构想”中指出，与铝相比，镁具有更高的比强度、延展性和抗冲击性；与钢相比，镁可以提供更好的缓冲阻尼和耐冲击性；与塑料相比，镁具有更高的强度和刚度，以及更好的热稳定性和导热性。
此外，该报告指出，为了提高燃油经济性和减少废气排放，镁的材料特性还可以提供许多好处，其中包括：（1）通过使汽车重心后移，减轻前部重量，可以提高汽车的加速/减速、操控/转向响应性能。
（2）由于镁合金可以铸造出完整的大尺寸部件，而不必像钢件那样需由众多单个零件组合而成（这些零件容易相互摩擦，并引起振动），从而可将汽车噪声减至最小。
（3）由于镁铸件可能比同样的钢制零件更廉价（尤其当年产量小于20万件时），因此可以降低制造成本。
镁铸件的加工成本要低于由多部分构成的钢制冲压件，因为加工冲压件的每个部分都需要相应的模具。
例如，加工一件由30个部分构成的钢制仪表盘横梁需要30套工装，而铸镁件横梁只需要6套工装。
然而，在美国汽车制造商生产的汽车中，镁合金零部件的重量平均只有大约12磅，仅占一辆汽车全部材料的0.3%左右。
实际上，镁在汽车上的应用并不很普遍，因为它的成本比一些竞争性材料更高。
由于企业的竞争本质，它们会更多地使用价格比较低廉的材料。
镁合金零部件使用率的下降，部分也是因为北美市场的模铸企业因关闭和合并而不断减少，几年前发生的金融危机和汽车行业遭遇的困境产生了很大的影响。
咨询企业Ducker Worldwide公司发表的一份预测平均每辆轻型车所用材料净重量变化（见表1）的报告时估计，镁合金零部件将从2008年的每车8磅左右增加到2025年的22磅。
这种用量的增加将全部集中在传动零部件上（主要是进气歧管）。
镁合金传动件和传动箱可能最终将会取代铝合金传动件和传动箱，但不会用于制造结构件。
表1 平均每辆轻型车所用材料净重量的变化趋势（单位：磅）到2025年，汽车材料的这种变化，加上制造足迹减少2％，将使汽车的平均惯性重量和平均整备质量（净重）比2008年分别减轻10％和10.6％。
该公司估计，到2025年，镁的用量将增加到每车22磅。
如果综合考虑混合动力电动汽车44％的普及率，以及对发动机尺寸的适当调整，到2025年，在不降低安全性能、使用性能、功能性或舒适性的前提下，汽车的燃油经济性将能达到51英里/加仑。
在美国汽车上，目前主要有以下镁合金零部件：（1）底盘（如刹车支架和支架总成、刹车踏板支架、安全气囊机架、离合器踏板支架和总成；（2）内部设施（如座椅基座、IP支撑柱和支架、方向盘骨架、转向柱支架和轮毂）；（3）外部设施（如天窗盖总成、外后视镜骨架和顶棚框架）；（4）动力传动系统（如交流发电机支架、阀盖、凸轮盖和变速箱）。
欧洲汽车往往使用更多的镁合金零部件，增加的应用包括几个车轮、底盘前端框架、坐垫和靠背，以及动力传动系统的齿轮箱（手动和自动），甚至还包括汽缸体（可以大大降低发动机重量）。
由于欧洲山路较多，因此欧洲人对汽车的操纵性能更感兴趣。
”在美国，镁的价格比在欧洲更昂贵，因为美国控制原材料进口的国际贸易委员会对从中国进口的镁征收反补贴关税，而绝大部分镁都产自中国。
全世界的镁大约有85％都是在中国生产的。
征收关税有效地将产自中国的镁挡在美国市场门外。
而在北美，只有美国镁业公司一家生产商。
美国镁业公司位于盐湖城。
由于镁主要来自天然氯化镁，因此，那些拥有高浓度盐水资源的地方（如大盐湖和死海）是生产镁的理想地点。
如果一辆采用直列六缸发动机的汽车用镁代替铝、钢、铁、锌或塑料来制造所有合适的零部件，则镁的总用量将达到380磅左右，而该车重量可以减轻300磅。
汽车制造商通过改进动力总成、变速箱和停止/启动技术，可以实现提高燃效标准目标的75％，其余25%则需要通过汽车轻量化来实现，而镁将在汽车轻量化中发挥作用。
这种作用到底有多大，仍然是一个存在争议的问题。
在一项由能源基金会（由一些对可持续能源解决方案感兴趣的重要基金会联合组成）资助的研究中，路特斯工程（美国）公司（Lotus Engineering USA）试图确定对一种选定的基准型汽车——2009款丰田Venza（代表CUV多用途车）进行减重的可能性。
据该公司报告，它已研发出两种该车的基本架构：采用2014年计划启用的适用技术和2017年投产的“低发展水平”汽车可通过动力总成轻量化实现减重21％（611磅），其镁合金材料使用量可达2％；采用2017年计划启用的技术和2020年投产的“高发展水平”汽车（图1）可实现减重38％（1,093磅），其镁合金使用量达到16％。
图1 “高发展水平”Venza CUV的车身设计Lotus公司分别从技术和商业的角度开展了此项研究，技术方面主要针对汽车的结构完整性和防撞性等，而商业方面则重点关注加工、零部件和装配成本。
Lotus公司从最高的层面（即系统层面）来研究汽车的基本架构，材料的选择是基于其实现技术和商业目标的能力，围绕汽车结构来配置的。
为了在合适的部位采用合适的材料，对汽车结构和架构策略进行了优化。
Lotus公司已将镁合金应用于所有的汽车开闭件，在市售的汽车（如林肯MKT）上也能发现其身影。
据子午线轻量化技术公司（Meridian Lightweight Technologies）估计，用镁合金铸件（与林肯MKT掀背式车门所用铸件类似）和铝合金外面板组成的开闭件比Venza CUV用钢冲压件制成的相同部件重量减轻了大约40％（图2）。
图2 林肯MKT多用途SUV掀背式铸镁车门框的重量比相同的冲压钢门框轻40％采用镁合金的优点是可以大幅降低结构的复杂性。
例如，仪表盘结构通常由许多钢制构件焊接而成，我们可以用一个镁合金铸件来替代整个部件。
Lotus公司一直通过轻量化和优雅、简洁的设计来提高汽车性能。
这是自Colin Chapman在1952年创立Lotus公司以来一直秉持的理念，也是该公司在这项特定研究中所采用来降低Venza复杂性的主要架构方法之一。
以Venza的车身结构为例，Lotus公司已将其零部件数量从400多个减少到221个。
零部件的削减也减少了相关的加工量。
Lotus公司通过优化车身结构系统的零部件，也附带减少了其他系统（如悬挂系统和内饰系统）的零部件数量。
与钢制冲压件相比，镁合金铸件除了能将多个构件整合为一体外，还使零件设计师可以减小零件的尺寸（如厚度）。
镁合金铸件还能最大限度地减少加工时废弃的材料。
当冲裁大尺寸构件（如车门框架或车体侧面窗框）时，约有20％－30％的材料变成废料。
而镁合金铸件可以最大限度地减少废料。
当然，通过使用镁等材料，汽车重量的减轻也会降低燃油消耗。
根据美国能源部的估算，汽车重量减轻10％，可以节省7％的燃油。
Lotus公司表示，其2020年投产的“高发展水平”Venza CUV实现总重量（包括动力总成）减轻38％的目标后，将使油耗降低23％。
镁合金零部件除了比其他竞争性轻质材料的原材料成本更高以外，通常还需要进行表面涂层以避免电化学腐蚀，从而会增加其制造成本。
据轻量化战略咨询公司的Cole博士介绍，电化学腐蚀是限制镁合金用于汽车零部件的关键问题之一。
当镁与其他金属接触并存在电解质（如盐水）时，就会遭受电化学腐蚀。
电化学腐蚀的另一种形式是由某种其他金属的细小颗粒引起的表面污染，它会造成严重的点蚀。
含有二硫化钼和碳的模具润滑剂、存在于喷砂清理介质中的重金属颗粒以及在铸造、锻造、挤压、轧制和冲压加工时从模具中转移出来的铁粒子都有可能造成这种腐蚀，必须确保用多种材料制造的汽车不会出现腐蚀问题。
在紧固件（尤其是钢制紧固件）上最容易发生电化学腐蚀。
最有效的补救方法是选择具有兼容性的连接件材料和减小阴极表面积。
不过，有时汽车制造商还必须发明一些独具特色的设计方案。
例如，福特F-150卡车的前端装配支架和通用Corvette跑车的发动机托盘都需要对连接件及垫圈、垫片和螺栓材料进行大量现场设计工作。
他还指出，由于欧洲汽车允许使用铝合金紧固件，因此较少出现此类问题。
据子午线轻量化技术公司介绍，AZ91D镁合金具有非常好的耐腐蚀性。
这种最常见的高压模铸镁合金通常用于制造动力总成和其韧性比变形能力更重要的机械零部件。
在被装配到汽车上之前，即使是近净成形的镁合金铸件也需要进行切削加工。
虽然人们并不认为镁是一种难加工金属材料，但镁合金零件的切屑却具有易燃性，而且在精加工时产生的切屑可能比粗加工切屑更容易着火，因为这些切屑更薄，具有更大的表面体积比。
此外，镁在不含抑制剂的水溶性切削液中可能会生成易燃的氢气，而过长的停机时间和低进给率也会增加发生火灾的可能性。
切削加工镁合金零件时，可能需要配备专用灭火器材，因为切削时存在产生火花的可能性（尤其在工件没有接地的情况下）。
企业可采用一种光学装置来监测镁屑燃烧发出的亮光，并在着火的小切屑掉进切屑堆使火灾蔓延之前对其进行处理。
由于镁可溶于水（生成氢气）和容易氧化，从而增大了易燃性，因此最好采用干式切削，或使用添加有氢抑制剂或抗氧化剂的冷却液。
此外，必须对过滤器进行精心维护，防止冷却液中镁微粒越积越多。
必须持续监测冷却液中氢抑制剂的浓度。
所有机床隔离罩内都需要安装氢浓度监测仪。
只要正确进行维护管理，镁合金的切削加工就并不困难。
尽管目前镁在汽车制造业的使用量还远远少于铝和钢，但镁材料业正跃跃欲试，准备大举进入该行业。
这是因为与其他含镁的商品相比，汽车的生产批量巨大，材料用量可观。
汽车行业其产品性质决定了镁合金使用量迅猛增长的潜力最大。
最终，市场将会决定有助于满足未来汽车废气排放和燃油效率标准（如前不久奥巴马政府提出的到2025年，将在美国销售的轿车和轻型卡车的“企业平均燃油经济性”标准提高到54.5英里/加仑）的适当材料组合。
Lotus公司的目标是采用最合适的材料来制造汽车零部件，不在乎它是钢、铝、镁或其他什么材料，只要它确实有效并具有商业可行性。
解决这个问题的真正诀窍是设计出成本效益更好、重量更轻的汽车，并确保对零部件进行一体化设计，同时设计所有的系统。
如果采用零敲碎打的方式，就不可能实现整体优化设计，例如，由于减轻了汽车的重量，就可以改变悬挂系统的设计。
德国夫琅和费汽车生产联盟正在帮助汽车制造商生产重量更轻、经济性更好的零部件。
例如，夫琅和费机床和成形技术研究所（IWU）开发的镁合金车门（图3）重量仅为4.7公斤，而同样的钢制车门重量为10.7公斤。